基坑工程中的地下水问题及其控制浅析

对基坑工程设计施工中的地下水问题进行了探讨,分别介绍了深基坑工程地下水渗流稳定性验算、基坑抗突涌、基坑降水设计计算、地下水三维水文地质数值模拟以及降水引起的地表沉降计算方法,通过对上述问题的深入了解,可为相关的深基坑支护、降水设计提供一些参考。     

考虑渗流影响的基坑水压力计算

为节约宝贵的地下水资源,北京等城市的管理部门提出在一定条件下必须采用基坑周边隔水,在坑内进行施工降水的政策法规。坑内降水将导致围绕支护结构渗流的发生,从而影响到作用在支护结构上的土水压力。而在一般情况下计算基坑支护结构上的土水压力时,由于没有考虑地下水渗流的影响,因此计算结果可能出现偏差。本文首先探讨了基坑渗流情况下支护结构上水压力简化计算的一般表达式,然后用数值模拟的方法分析了几种典型情况下基坑渗流对水压力的影响,并与简化计算的结果进行了对比,给出了相应的水压力分布模式图。最后通过一个工程实例的计算说明了考虑渗流对基坑水压力的影响。     

深基坑开挖过程中渗流-应力耦合数值模拟

针对深基坑工程实际,建立了地下水非稳定渗流的三维数学模型,考虑深基坑工程施工过程和外在人为的扰动对基坑稳定性的影响,基于小变形假设、弹塑性本构关系及Terzaghi有效应力原理得到了土体变形方程。通过基坑渗流-应力耦合数值模拟,研究了群井降水条件下基坑地下水渗流场变化规律,考虑基坑支护措施,给出了渗流过程中基坑应力场变化特征。通过对武汉市某基坑开挖过程中渗流-应力耦合数值模拟,分析了渗流对基坑开挖稳定性的影响。     

上海软土砂性地区渗流问题分析

指出地下水渗流问题是许多基坑工程事故的重要原因,采用有限单元法分析了不同工况下的基坑渗流场特性,结合工程实例,应用防渗体破坏模型分析工程渗流事故,并提出了相应的处理措施,此方法对深基坑工程的安全性评价和工程施工都具有一定的指导意义.     

紧邻地铁盾构隧道超深基坑设计及计算分析

紧邻地铁隧道基坑变形控制非常严格。以深圳中国人寿大厦基坑工程为背景,介绍了紧邻地铁隧道超深基坑的难点及应对措施。采用平面应变渗流耦合有限元法结合基坑支护形式和地下水控制措施对各种设计方案进行了计算分析和比较。并与监测数据进行了对比。     

渗透力作用下基坑环形支撑体系空间受力分析

大型深基坑支护是当今工程界的热点课题之一，其中环形支撑体系作为一种新的基坑支护形式，在某些空间受限的条件下可以发挥其独特的优势。本文通过考虑渗流效应的影响，建立三维有限元模型，分析基坑环形支撑体系的内力、变形，系统分析了基坑环梁支撑体系在考虑渗流效应下的受力变形特点，旨在为该类支护结构的应用提供理论分析。     

降水开挖中深基坑变形数值分析

基于渗流理论,运用FLAC3D软件对南昌市某深基坑的开挖变形进行数值分析。通过模拟得到深基坑在不同开挖深度的水平位移、竖直位移分布规律,并进一步针对基坑在不同的支护措施下变形特征进行分析。研究结果表明:工程中所采用支护体系将坑外地表沉降及围护桩的变形控制在允许范围内,保证了基坑的稳定性,这可为基坑工程设计和施工提供参考。     

地铁站基坑降水方案设计研究——苏州市轨道交通3号线夷亭路站

文中以苏州市轨道交通3号线夷亭路站主体深基坑降水设计方案为例,开展夷亭路站深基坑降水设计方案技术研究,分析了本降水工程的特点及难点,采用三维渗流数值法进行模拟分析、基坑稳定性分析及疏干深井设计等,以保证深基坑开挖、支护施工过程安全,确保深基坑边坡稳定,为减压降水设计与施工提供了理论依据。     

渗流对SMW支护结构变形的影响

为了探求深基坑开挖过程中渗流场的变化规律及其对SMW支护结构变形的影响，对南京地铁珠江路站基坑进行了有限元分析，得出考虑渗流、不考虑渗流(静水压力)和干化-渗流相互作用三种工况下基坑变形规律，同时也得到了每级降水引起的渗流力分布规律。     

基坑开挖工程中渗流场的三维有限元分析

如何控制好地下水,减小其对基坑开挖和周围环境的负面影响,是基坑工程特别是深基坑工程设计与施工的重要组成部分。通过对基坑渗流场的三维分析,达到对基坑渗流场实际复杂情况的模拟,比较理想地反映基坑渗流场中等势线、流速矢量以及流量等渗流要素在不同条件下的变化规律,在一定程度上弥补过去对基坑渗流场研究的不足,为基坑工程止水防水设计提供一定的理论依据。     

渗流对基坑周边沉降的影响

基坑开挖卸荷，使应力场发生变化，引起坑周地面沉降。基坑开挖降水措施引起的地下水渗流，形成渗流场，用流网进行描述，应用井流原理，由裘布依公式求出水面线，水面线上部的土体由浮重度变化为饱和重度，下部的土体产生了渗透力，这些变化增大了坑周土体固结值。把由开挖产生的应力场与渗流场叠加，并通过有限元模拟，求取基坑周边地表沉降值。通过对一实际工程的对比，其计算值与实测值接近。     

基坑地下水渗流对邻近地铁结构影响的数值分析

以某邻近地铁结构的深基坑工程为例,采用等效刚度法将围护桩等效为地下连续墙建立有限元模型对基坑地下水渗流过程进行了三维数值分析,分析了基坑地下水渗流对邻近地铁结构影响,提出了优化改进措施以减小地下水渗流影响,对于指导工程实践有一定意义。     

考虑基桩影响的粉砂地基深基坑流砂模型试验研究

采用自制的基坑工程渗流、渗透破坏模型试验装置,通过对水头与土体变形的观测,研究均质砂土与粉土地基基坑工程中考虑基桩影响的渗透破坏问题,揭示基坑工程土体渗透破坏模式.结合有限元数值模拟分析,从土体应力状态改变的角度研究基坑工程的渗透破坏机制,并分析基桩对土体渗透破坏的影响以及渗流对基桩受力变形的影响.研究成果表明,受渗透力的作用,围护结构底部土体首先进入塑性状态,当坑内土体形成贯通的塑性区时,即发生渗透破坏.在均质地基中,其模式为楔形体破坏.受黏聚力的影响,粉土破坏时的水头差较砂土大,同时基桩的影响也会增大破坏时的水头差.     

广州地铁燕塘站基坑降水的三维渗流场有限元分析

基坑降水是地铁深基坑工程施工设计所关注的重点问题,尤其要关注基坑降水后的三维渗流场分布、降水效果和渗透稳定等。本文采用了潜水承压水稳定渗流场理论和改进的截止负压法对广州地铁燕塘站深基坑降水后的三维渗流场进行了有限元分析。研究了布置不同抽水井和帷幕灌浆等多个工况的渗流场分析和基坑涌水量。研究结果表明,采用抽水井和对承压含水层进行灌浆帷幕的设计方案,深基坑降水后的渗流场和地基的渗透比降满足设计要求。     

非稳定渗流对基坑整体稳定性的影响

通过模拟降水过程中基坑的非稳定渗流,分析了降水过程中基坑整体稳定性的变化规律,探讨了非稳定渗流、基坑降水方案和渗透系数对整体稳定安全系数的影响。分析结果表明,渗流对基坑整体稳定性不利。在设计时只有充分考虑地下水渗流的影响,才能保证设计的安全性;渗透系数对整体稳定性的影响较大,对于渗透系数较大的土体,设计时可以按照稳定渗流计算基坑整体稳定安全系数,但要充分考虑降水速度的影响。     

考虑渗流的基坑边坡稳定分析

系统地总结了,目前基坑边坡稳定验算中常用的几种考虑渗流力的方法.在深入探讨地下水渗流对基坑边坡稳定作用机理的基础上,提出有限元法与条分法相结合的新方法.该方法采用条分法进行基坑边坡的稳定性分析;采用有限元法计算基坑周围的渗流场,求出作用于各土条上的渗流力并将其参与到稳定验算中.通过对以上几种计算方法的比较,阐明了各种方法的优劣及其适用条件.     

SMW工法在深基坑支护工程中的应用

介绍了用SMW工法地下连续墙在深基坑支护工程中的一次成功工程实践。对地下水位较高的深基坑工程 ,选用SMW工法地下连续墙 ,可以同时起到挡土和防渗的作用 ,达到了缩短工期和降低成本的目的。     

非稳定渗流引起的基坑坑底回弹变形计算

基于一维非稳定渗流理论,研究大面积开挖基坑且支护墙体刚度较大情况下坑内外水头的变化规律,并推导相应计算公式,进而分析坑底水头、孔隙水压力、有效应力以及回弹变形随时间的变化关系。研究结果表明,开挖卸载引起的超静孔压以及坑内外水头差诱发的渗流共同作用使得坑底孔隙水压力随时间逐渐增加,进而引起坑底有效应力逐渐减小和坑底回弹变形逐渐增加。     

基坑渗流的数值模拟与分析

根据渗流场与温度场具有相同控制方程的特点,本文用ANSYS软件的温度场模拟基坑工程的渗流场,用有限元方法对基坑开挖不同工况下的渗流场进行数值模拟计算。分析了地下防渗墙嵌固深度对基坑渗流量和渗透力的影响,用渗流量和渗透力随基坑开挖深度的变化情况,讨论了基坑工程的渗流特性和抗渗透稳定性。